Modelado y simulación de Aspen Plus de un proceso industrial de licuefacción directa de biomasa
Autores: Cecílio, Duarte M.; Gonçalves, J. Ricardo M.; Correia, Maria Joana Neiva; Mateus, Maria Margarida
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelado y simulación de Aspen Plus de un proceso industrial de licuefacción directa de biomasa
Categoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Energía
Crisis climática
Biomasa
Proceso de licuefacción
Modelo Aspen Plus
Fuentes renovables
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 76
Citaciones: Sin citaciones
La actual crisis energética y climática exige una acción inmediata para reemplazar los combustibles fósiles por aquellos derivados de fuentes renovables. El proceso Energreen realiza la licuación directa de biomasa para producir un biocombustible líquido para la industria del cemento y una solución acuosa de compuestos de valor añadido para un procesamiento posterior. El presente trabajo detalla el desarrollo de un modelo de Aspen Plus para simular este proceso de licuación de biomasa. El modelo propuesto describe el proceso de licuación Energreen utilizando cinéticas de reacción simplificadas y modelos termodinámicos. El modelo fue validado utilizando datos de una planta piloto de licuación real con una desviación del 6.4%. La simulación, realizada con varias muestras de biomasa de composiciones variables, mostró que el proceso es lo suficientemente robusto para manejar diferentes composiciones y, debido a la sustitución de los combustibles fósiles actualmente utilizados en la planta de cemento, permitirá lograr ahorros de hasta 102,000 USD por año. Se realizaron varios análisis de sensibilidad de los resultados a las variables del proceso y fue posible identificar la temperatura del reactor y la energía de activación de la reacción como los parámetros más impactantes en la salida del proceso. En general, los resultados nos permiten concluir que el modelo propuesto es un marco sólido para la optimización de procesos industriales de licuación.
Descripción
La actual crisis energética y climática exige una acción inmediata para reemplazar los combustibles fósiles por aquellos derivados de fuentes renovables. El proceso Energreen realiza la licuación directa de biomasa para producir un biocombustible líquido para la industria del cemento y una solución acuosa de compuestos de valor añadido para un procesamiento posterior. El presente trabajo detalla el desarrollo de un modelo de Aspen Plus para simular este proceso de licuación de biomasa. El modelo propuesto describe el proceso de licuación Energreen utilizando cinéticas de reacción simplificadas y modelos termodinámicos. El modelo fue validado utilizando datos de una planta piloto de licuación real con una desviación del 6.4%. La simulación, realizada con varias muestras de biomasa de composiciones variables, mostró que el proceso es lo suficientemente robusto para manejar diferentes composiciones y, debido a la sustitución de los combustibles fósiles actualmente utilizados en la planta de cemento, permitirá lograr ahorros de hasta 102,000 USD por año. Se realizaron varios análisis de sensibilidad de los resultados a las variables del proceso y fue posible identificar la temperatura del reactor y la energía de activación de la reacción como los parámetros más impactantes en la salida del proceso. En general, los resultados nos permiten concluir que el modelo propuesto es un marco sólido para la optimización de procesos industriales de licuación.